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苯硼酸修饰的透明质酸(HA-PBA)和聚乙烯醇(PVA)交联形成ROS响应水凝胶

阅读:789          发布时间:2024-4-23

苯硼酸修饰的透明质酸(HA-PBA)和聚乙烯醇(PVA)交联形成ROS响应水凝胶

苯硼酸酯交联形成水凝胶的步骤:

HA-PBA的制备:首先,3-氨基苯硼酸通过与透明质酸(HA)中的羧基发生偶联反应,形成HA-PBA共轭物。这种偶联反应通常通过羧基活化剂(如EDC/NHS)促进,以形成稳定的酰胺键。PBA的引入赋予了HA基于硼酸酯化反应的新功能。

HA-PBA与PVA的交联:聚乙烯醇(PVA)含有大量的醇基(-OH),这些醇基可以与HA-PBA中的PBA部分(即硼酸组)反应,形成稳定的硼酸酯交联点。当PVA的醇基与PBA的硼酸基团接触时,它们在适宜的pH条件下通过动态的硼酸酯键结合在一起,从而形成三维网络结构。

水凝胶的形成:随着交联点的增加,HA-PBA与PVA之间形成的三维网络结构逐渐稳定,并能够在其间保留大量水分,形成凝胶状物质。这个过程是可逆的,即通过调整pH条件,可以促进或破坏硼酸酯键,从而调节水凝胶的性质(如机械强度和溶胀度)。

水凝胶的特性:

pH响应性:由于硼酸酯键的形成和断裂受到pH的强烈影响,HA-PBA/PVA水凝胶展现出显著的pH响应性。这使得该水凝胶在药物递送和组织工程中尤其有用,可以根据目标组织的pH环境调控药物释放或水凝胶的性质。

生物相容性:HA作为一种天然多糖,在人体中广泛存在,具有很好的生物相容性和生物降解性。PVA也是一种无毒的水溶性聚合物,广泛用于医疗和药物递送系统。因此,基于HA-PBA和PVA的水凝胶系统具有良好的生物相容性,适合用于生物医学应用。

通过这种方式,HA-PBA与PVA之间的苯硼酸酯交联形成的水凝胶能够结合HA的生物相容性、PBA的pH响应性和PVA的稳定性,提供了一种具有潜在医疗应用价值的材料,特别是在药物递送和组织工程领域。

有研究通过透明质酸接枝3-氨基苯硼酸(HA-PBA)与聚乙烯醇(PVA)之间的苯硼酸酯交联,制备了负载抗生素莫西沙星(M)和抗炎成分PF胶束包裹的姜黄素(Cur-PF)的ROS响应性HPA水凝胶,用于促进MRSA感染的伤口修复。在这种水凝胶中,HA-PBA和PVA形成的苯硼酸酯键具有ROS响应性,可实现药物的响应性释放。莫西沙星和姜黄素在水凝胶中以不同的形式存在,这使得它们之间存在空间差异。此外,两种药物在空间上的差异会导致它们的释放速率不同,从而进一步导致时间上的差异。因此,上述设计的水凝胶和本研究制备的水凝胶都能快速释放莫西沙星以赋予其抗菌特性,并能在ROS响应条件下持续释放姜黄素以抗炎。基于两种药物的时空顺序释放,这些差异满足了MRSA感染伤口在不同治疗时期的不同需求。本研究测试了水凝胶的膨胀、降解、自愈合、生物相容性、响应性顺序释放、抗菌、抗炎和抗氧化特性,并在 MRSA 感染的小鼠皮肤伤口中验证了水凝胶对于全层皮肤修复的的有效性。

苯硼酸修饰的透明质酸(HA-PBA)和聚乙烯醇(PVA)交联形成ROS响应水凝胶

1 HPA/M&Cur-PF水凝胶的制备流程与促进MRSA感染伤口修复的示意图

供应产品目录:

负载化学药物/蛋白PLGA纳米粒复合水凝胶

负载化学药物/蛋白/抗体/siRNA脂质体复合水凝胶

负载化学药物胶束复合水凝胶

负载化学药物/siRNA壳聚糖复合水凝胶

iRGD/RGD/R8等靶向纳米粒复合水凝胶

负载化学药物/蛋白/抗体/干扰素微球复合水凝胶

负载荧光ICG/CY7/CY3/FITC纳米粒复合水凝胶

负载化学药物透明质酸纳米粒复合水凝胶

载药/荧光/抗体/核酸纳米粒复合水凝胶



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